鈦表面含辛伐他汀藥物涂層的制備及其對骨質(zhì)疏松癥大鼠種植體骨結(jié)合作用的研究.pdf

1、縮短種植體骨結(jié)合的時間,達(dá)到種植體早期負(fù)載甚至即刻負(fù)載是種植體表面改性研究的主要目標(biāo)。除了種植體的表面形貌和化學(xué)性質(zhì)的影響,患者種植部位的骨量和骨質(zhì)也是影響種植體成功的重要因素。我國現(xiàn)已進(jìn)入老齡化社會,骨質(zhì)疏松癥患者增多,對牙種植體的需求不斷上升,然而另一方面,系統(tǒng)性骨質(zhì)疏松影響頜骨的骨量和骨密度,成為了牙種植手術(shù)的一個相對禁忌癥。所以,讓鈦種植體和骨質(zhì)疏松癥患者周圍骨組織之間快速牢固的結(jié)合是牙種植手術(shù)現(xiàn)今急需克服的一個難題。
　

2、　 近年來研究發(fā)現(xiàn)他汀類藥物具有促進(jìn)骨形成、抑制骨吸收的雙重作用,并且能誘導(dǎo)骨形成蛋白-2(BMP-2),--一類已知的具有最強(qiáng)的骨誘導(dǎo)能力的生長因子的表達(dá)。本研究采用物理吸附法和仿生沉積法,在純鈦種植體表面設(shè)計、構(gòu)建辛伐他汀涂層,通過體外細(xì)胞實驗篩選合適濃度,然后建立骨質(zhì)疏松癥大鼠種植體動物模型,研究含藥涂層對骨質(zhì)疏松癥大鼠種植體骨結(jié)合的影響。研究分兩部分:
　　 第一部分吸附辛伐他汀純鈦表面對骨質(zhì)疏松癥大鼠種植體骨結(jié)合作用

3、的研究。
　　 實驗方法和結(jié)果：
　　 將純鈦鈦片表面打磨拋光,再噴砂酸蝕處理,得到我們所需要的基底面。然后將辛伐他汀溶解在75％乙醇溶液中,制備成終濃度為0(對照組),10-77M,10-6M,10-5M和10-4M的辛伐他汀乙醇溶液,將鈦片浸泡在上述溶液中48小時,通過物理吸附作用在鈦片表面吸附上辛伐他汀。通過場發(fā)射掃描電鏡FSEM對鈦片表面進(jìn)行表征。然后在上述各組鈦片上培養(yǎng)小鼠前成骨細(xì)胞系MC3T3-E1,觀察涂層

4、對細(xì)胞成骨分化能力的影響。FSEM顯示該涂層基本保留了原來的粗糙表面形貌。細(xì)胞實驗的結(jié)果表明低濃度的辛伐他汀處理組(10-7,10-6M,尤其是10-7M)能顯著促進(jìn)MC3T3-E1的分化。
　　 基于體外細(xì)胞實驗的結(jié)果,我們設(shè)計螺紋型種植釘,分為對照組,實驗組1(10-7M)和實驗組2(10-6M)三個組,植入骨質(zhì)疏松癥大鼠。在術(shù)后1周、2周、4周和12周分別處死一批動物,制作硬組織切片。采用Olympus光鏡顯微鏡和Imag

5、e-Pro PlusR半自動圖像處理軟件對種植體-骨接觸率和種植體螺紋內(nèi)骨密度進(jìn)行測量,并進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。
　　 結(jié)果顯示,在各個觀察點,2個實驗組表面形成新骨的時間早于對照組,形成新骨的數(shù)量也高于對照組,并有統(tǒng)計學(xué)差異,兩個實驗組之間沒有統(tǒng)計學(xué)差異。
　　 第二部分純鈦表面磷酸鈣鹽仿生沉積法制備的辛伐他汀涂層對骨質(zhì)疏松癥大鼠種植體骨結(jié)合作用的研究。
　　 實驗方法和結(jié)果：
　　 純鈦鈦片基底面處理同實驗

6、第一部分。然后通過仿生沉積法在純鈦表面構(gòu)建仿生涂層,這其中,我們在仿生液B中加入不同濃度的辛伐他汀(終濃度分別為0,10-7 M,10-6 M和10-5 M),這樣得到了含有不同濃度含藥涂層。采用FSEM、XRD和FTIR觀察分析涂層的表面形貌、晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成,在上述各組鈦片上培養(yǎng)小鼠前成骨細(xì)胞系MC3T3-E1,觀察涂層對細(xì)胞增殖和成骨分化能力的影響。FSEM顯示,低濃度組(10-7M組和10-6M組)的晶體的排列結(jié)構(gòu)與對照組并沒

7、有顯著區(qū)別；高濃度組(10-5M,10-4M和10-3M)表面的晶體形態(tài)和尺寸均有較大的改變:片狀的晶體隨著濃度升高而變得越薄,邊緣也不規(guī)則；花狀結(jié)構(gòu)減少,絨毛樣球狀的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)；濃度越大,這種變化就越明顯,10-3M組表面片狀結(jié)構(gòu)完全消失,表面呈現(xiàn)大小不一的球狀結(jié)構(gòu)。XRD和FTIR的結(jié)果顯示所有涂層表面都含有磷酸八鈣OCP,而且涂層內(nèi)含有辛伐他汀,并且隨著仿生液中辛伐他汀濃度的增高,涂層內(nèi)辛伐他汀濃度也隨之升高。
　　 細(xì)胞實

8、驗的結(jié)果表明低濃度的辛伐他汀處理組10-6M能增強(qiáng)MC3T3-E1細(xì)胞ALP活性,OC分泌,同時對細(xì)胞增殖也沒明顯影響。
　　 基于體外細(xì)胞實驗的結(jié)果,我們設(shè)計螺紋型種植釘,分為對照組,實驗組(10-6M)兩個組,植入骨質(zhì)疏松癥大鼠。在術(shù)后4周和12周分別處死一批動物,制作硬組織切片。采用Olympus光鏡顯微鏡和Image-Pro PlusR半自動圖像處理軟件對種植體骨接觸率和種植體螺紋內(nèi)骨密度進(jìn)行測量,并進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。